呼吸衰竭与ARDS .ppt
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呼吸衰竭(Respiratory failure) 与
急性呼吸窘迫综合征(ARDS)
广东省人民医院
呼吸内科
陈正贤
Introduction
? Be a frequently encountered medical problem
? A major cause of death in China
? Mortality from COPD, which ends in death from respiratory failure, continues to increase
? More than 70% of patients with pneumonia are attributed to respiratory failure
Introduction
? About 1/3 patients in ICU in the United States, about 500 000 persons, receive mechanical ventilation each year
? Short-term survival is more than 80% for acute respiratory failure not preceded by additional lung disease or systemic illness
Introduction
? Multisystem organ failure or pre-existing renal、liver、or chronic gastrointestinal disease with malnutrition substantially worsens outlook
? About 17% of patients placed on mechanical ventilation require assistance for more than 14 days
? Among those requiring this amount of mechanical ventilation, elderly patients have a 9% survival and younger patients a 36% survival
Definition
? Be a clinical syndrome of respiratory and metabolism dysfunction caused by any condition that severely affects the lung's ability to maintain arterial oxygenation or carbon dioxide elimination
? Both acute or chronic respiratory failure may be divided into two main categories
- A failure of gas exchange - hypoxemia
- A failure of ventilation - hypercapnia
Diagnostic criteria
? Blood gas analysis
- PaO2 < 60 mmHg, or plus
- PaCO2 > 50 mmHg
? Inhale air at sea level to get blood sample
? Exclude intracardiac shunt, such as ventricular septal defect, and primary cardiac output desease
Classification
? According to pathophysiology and blood gas analysis
- Type I: A failure of gas exchange
? Hypoxemia, PaO2 < 60 mmHg
- Type II: A failure of ventilation
? PaO2 < 60 mmHg, PaCO2 > 50 mmHg
- PaO2 > 60 mmHg, PaCO2 >50 mmHg
? Iatrogenic
Classification
? According to the involve site
- Central respiratory failure
? Change of respiratory rhythm and frequency
- Peripheral respiratory failure
? Dyspnea
? According to onset of respiratory
- Acute, develops in seconds or hours
- Chronic, develops in days or longer, elevated HCO3-
- Have no definitive borderline
概述
? 临床较为常见的严重综合征
? 病死率高，医学领域重要课题
? 病因研究深入，临床诊治水平提高，预后有所改善
? 病因学及后果与多学科有关
? 各科临床医生必须较全面了解
Chronic respiratory failure
慢性呼吸衰竭
Etiological factors
? Any process that affects the airways, lung parenchyma, chest wall, or neuromuscular system can evolve into chronic respiratory failure
? Develop from underlying lung diseases
? The most common cause are COPD, bronchiectasis, cystic fibrosis
pathogenesis
? Abnormal gas exchange
- ventilation/perfusion mismatch
定义(definition)
? 各种原因引起的肺部通气和(或)换气功能严重障碍，以致不能进行有效的气体交换，导致缺氧伴(或不伴)二氧化碳潴留，从而引起一系列生理功能和代谢紊乱的临床综合征
? 涉及呼吸、循环、神经、消化、泌尿和血液等系统
诊断(diagnosis)
? 海平面大气压下
? 静息条件下呼吸室内空气
? PaO2 < 8 kPa(60 mm Hg), 或伴有PaCO2 > 6.65 kPa(50 mm Hg)
? 排除心内解剖分流和原发于心排血量降低等情况
? 呼吸衰竭实质上是实验室诊断
呼吸功能测定的诊断意义
病因
? 呼吸道病变
? 肺组织病变
? 肺血管病变
? 胸廓与胸膜病变
? 神经中枢及其传导系统病变
? 呼吸肌病变
分类分析病因
? 动脉血气分析
I 型：缺氧无二氧化碳潴留
II型：缺氧伴二氧化碳潴留
? 发病急缓
急性慢性(急性加重)
? 发病机制
泵衰竭(通气障碍)肺衰竭
泵衰竭(respiratory pump failure)
? 呼吸驱动力不足或呼吸运动受胸廓限制
神经系统、神经肌肉、胸廓病变
? 呼吸中枢兴奋性下降或因周围神经、呼吸肌病变而致呼吸驱动不足; 或呼吸运动受到胸廓病变的限制产生通气不足
? 低氧血症伴二氧化碳潴留
? 呼吸肌疲劳
肺衰竭(lung failure)
? 气道阻塞、肺组织病变或肺循环障碍
? 气道阻塞-通气不足，低氧血症和二氧化碳潴留
? 肺组织病变-氧合障碍为主，低氧血症为主要表现
? 肺循环障碍-通气/血流分布不匀，低氧血症
泵衰竭和肺衰竭的病因
氧合衰竭(oxygenation failure)通气衰竭(ventilation failure)
? 氧合衰竭相当于 I 型呼吸衰竭
肺病变引起，氧合障碍而无二氧化碳潴留-低氧血症
? 通气衰竭相当于 II 型呼吸衰竭
? 每分钟总通气量不足
? 肺泡通气不足
? 两者常同时存在，互相联系
诊断提示
? 原无呼吸疾病，短时间内PaO2下降或伴PaCO2升高-急性呼吸衰竭
? 原有呼吸疾病，PaCO2升高而机体代偿不完全或无代偿者-急性呼吸衰竭，无明显失代偿为慢性呼吸衰竭
? PaCO2短时间内从正常升高到 7.0 kPa以上-急性通气功能衰竭
? 慢性经过，PaO2逐渐下降至 8.0 kPa以下，或同时有PaCO2升高者--慢性呼吸衰竭
发病机制和病理生理
? 缺氧
FiO2降低
肺泡通气量下降
弥散功能障碍
通气/血流失衡
? 二氧化碳潴留
二氧化碳产生过多
肺泡通气量下降
缺氧的发生机制
? FiO2降低
? 高原或井下
? PAO2和PaO2下降
? 通气不足
? VA = VE - VD
? CO2弥散能力比
O2大21倍
缺氧的发生机制
? 弥散功能障碍
弥散面积
弥散距离
弥散时间
缺氧的发生机制
? 通气/灌流失衡(ventilation/perfusion mismatch)
? 肺动-静脉分流(shunt)
缺氧的发生机制
? 氧耗量增加
加重缺氧
发热、寒战、呼吸困难、抽搐
氧耗量增加，肺泡氧分压下降
缺氧原因的估计
? PaCO2?，P(A-a)O2正常-肺泡通气不足
? PaCO2正常，P(A-a)O2 ? -单独或混合
? 吸高浓度氧，SaO2无改善-血液分流
? 弥散障碍、通气/血流失衡-氧疗有效
? PaCO2?，P(A-a)O2? -通气不足与气体交换障碍
CO2潴留的发生机制
? 产生增加
体温升高、感染、败血症、癫痫
? 通气量下降
? 神经肌肉疾患、呼吸肌疲劳等
? 阻塞性通气功能障碍
? 各种原因引起CO2产生增加，而通气量不能相应提高
缺氧的危害细胞代谢、电解质平衡
? 正常的氧化磷酸化过程线粒体内氧分压至少 2 mm Hg以上
? 氧充足时 1 mol 葡萄糖产生 38 mol ATP，提供 1.27 kj 能量，缺氧只能产生 2 mol ATP，能量 67 j
? 氧化磷酸化过程无法正常进行，产生乳酸，不能维持机体的正常生理功能
缺氧的危害神经系统
? 脑耗氧量 3 ml/100g·min
? 颈内静脉血氧分压 < 20 mm Hg时，昏迷
? 较长时间停止供氧，脑组织不可逆损伤
? 轻度缺氧：注意力不集中、记忆力减退，定向力差
? 严重缺氧：烦躁不安、意识朦胧、昏迷、抽搐
缺氧的危害循环系统
? 心肌耗氧量10 ml/100g/min
? 急性缺氧早期-刺激化学感受器兴奋交感
心率?、血压?、CO ?
CO ?与呼吸幅度? ，胸腔内负压增大
? 慢性缺氧--肺小动脉收缩，肺动脉压?
CO和周围循环变化不明显
? 不同器官对缺氧的反应不一
缺氧的危害呼吸系统
? PaO2<8.0kPa，通气量?，5.3 ~ 4.0kPa时通气量达高峰
? FiO2<0.12，通气量?
化学感受器对低氧血症敏感性低
? 通气量? 使CO2排出过多，抑制呼吸中枢
? 严重缺氧引起不规则呼吸和潮式呼吸
缺氧的危害血液系统
? 慢性缺氧刺激骨髓造血功能
红细胞体积和数量增加
* 增加血液的携氧能力
* 血液粘度?，血流阻力?，心脏负担?
* 缺氧和血液粘度增加DIC的风险
? 缺氧增加红细胞生成素
缺氧的危害肾脏和消化系统
? 肾血管收缩，血流量减少
伴低血压、DIC等-肾功能不全
? 消化道溃疡
消化道出血
肝细胞水肿，变性，坏死--谷-丙转氨酶增加，黄疸
高碳酸血症的危害神经系统
? 脑血流：PaCO2?0.133kPa，血流? 4%
头痛、颅内压?
? 脑脊液：H+、HCO3、CO2透过血脑屏障
兴奋呼吸中枢
? 意识：类似氧化亚氮的麻醉作用
嗜睡、昏迷、扑翼样震颤和抽搐
? 周围神经：交感神经、肾上腺、神经末
梢，儿茶酚胺?......（后略) ......
呼吸衰竭(Respiratory failure) 与
急性呼吸窘迫综合征(ARDS)
广东省人民医院
呼吸内科
陈正贤
Introduction
? Be a frequently encountered medical problem
? A major cause of death in China
? Mortality from COPD, which ends in death from respiratory failure, continues to increase
? More than 70% of patients with pneumonia are attributed to respiratory failure
Introduction
? About 1/3 patients in ICU in the United States, about 500 000 persons, receive mechanical ventilation each year
? Short-term survival is more than 80% for acute respiratory failure not preceded by additional lung disease or systemic illness
Introduction
? Multisystem organ failure or pre-existing renal、liver、or chronic gastrointestinal disease with malnutrition substantially worsens outlook
? About 17% of patients placed on mechanical ventilation require assistance for more than 14 days
? Among those requiring this amount of mechanical ventilation, elderly patients have a 9% survival and younger patients a 36% survival
Definition
? Be a clinical syndrome of respiratory and metabolism dysfunction caused by any condition that severely affects the lung's ability to maintain arterial oxygenation or carbon dioxide elimination
? Both acute or chronic respiratory failure may be divided into two main categories
- A failure of gas exchange - hypoxemia
- A failure of ventilation - hypercapnia
Diagnostic criteria
? Blood gas analysis
- PaO2 < 60 mmHg, or plus
- PaCO2 > 50 mmHg
? Inhale air at sea level to get blood sample
? Exclude intracardiac shunt, such as ventricular septal defect, and primary cardiac output desease
Classification
? According to pathophysiology and blood gas analysis
- Type I: A failure of gas exchange
? Hypoxemia, PaO2 < 60 mmHg
- Type II: A failure of ventilation
? PaO2 < 60 mmHg, PaCO2 > 50 mmHg
- PaO2 > 60 mmHg, PaCO2 >50 mmHg
? Iatrogenic
Classification
? According to the involve site
- Central respiratory failure
? Change of respiratory rhythm and frequency
- Peripheral respiratory failure
? Dyspnea
? According to onset of respiratory
- Acute, develops in seconds or hours
- Chronic, develops in days or longer, elevated HCO3-
- Have no definitive borderline
概述
? 临床较为常见的严重综合征
? 病死率高，医学领域重要课题
? 病因研究深入，临床诊治水平提高，预后有所改善
? 病因学及后果与多学科有关
? 各科临床医生必须较全面了解
Chronic respiratory failure
慢性呼吸衰竭
Etiological factors
? Any process that affects the airways, lung parenchyma, chest wall, or neuromuscular system can evolve into chronic respiratory failure
? Develop from underlying lung diseases
? The most common cause are COPD, bronchiectasis, cystic fibrosis
pathogenesis
? Abnormal gas exchange
- ventilation/perfusion mismatch
定义(definition)
? 各种原因引起的肺部通气和(或)换气功能严重障碍，以致不能进行有效的气体交换，导致缺氧伴(或不伴)二氧化碳潴留，从而引起一系列生理功能和代谢紊乱的临床综合征
? 涉及呼吸、循环、神经、消化、泌尿和血液等系统
诊断(diagnosis)
? 海平面大气压下
? 静息条件下呼吸室内空气
? PaO2 < 8 kPa(60 mm Hg), 或伴有PaCO2 > 6.65 kPa(50 mm Hg)
? 排除心内解剖分流和原发于心排血量降低等情况
? 呼吸衰竭实质上是实验室诊断
呼吸功能测定的诊断意义
病因
? 呼吸道病变
? 肺组织病变
? 肺血管病变
? 胸廓与胸膜病变
? 神经中枢及其传导系统病变
? 呼吸肌病变
分类分析病因
? 动脉血气分析
I 型：缺氧无二氧化碳潴留
II型：缺氧伴二氧化碳潴留
? 发病急缓
急性慢性(急性加重)
? 发病机制
泵衰竭(通气障碍)肺衰竭
泵衰竭(respiratory pump failure)
? 呼吸驱动力不足或呼吸运动受胸廓限制
神经系统、神经肌肉、胸廓病变
? 呼吸中枢兴奋性下降或因周围神经、呼吸肌病变而致呼吸驱动不足; 或呼吸运动受到胸廓病变的限制产生通气不足
? 低氧血症伴二氧化碳潴留
? 呼吸肌疲劳
肺衰竭(lung failure)
? 气道阻塞、肺组织病变或肺循环障碍
? 气道阻塞-通气不足，低氧血症和二氧化碳潴留
? 肺组织病变-氧合障碍为主，低氧血症为主要表现
? 肺循环障碍-通气/血流分布不匀，低氧血症
泵衰竭和肺衰竭的病因
氧合衰竭(oxygenation failure)通气衰竭(ventilation failure)
? 氧合衰竭相当于 I 型呼吸衰竭
肺病变引起，氧合障碍而无二氧化碳潴留-低氧血症
? 通气衰竭相当于 II 型呼吸衰竭
? 每分钟总通气量不足
? 肺泡通气不足
? 两者常同时存在，互相联系
诊断提示
? 原无呼吸疾病，短时间内PaO2下降或伴PaCO2升高-急性呼吸衰竭
? 原有呼吸疾病，PaCO2升高而机体代偿不完全或无代偿者-急性呼吸衰竭，无明显失代偿为慢性呼吸衰竭
? PaCO2短时间内从正常升高到 7.0 kPa以上-急性通气功能衰竭
? 慢性经过，PaO2逐渐下降至 8.0 kPa以下，或同时有PaCO2升高者--慢性呼吸衰竭
发病机制和病理生理
? 缺氧
FiO2降低
肺泡通气量下降
弥散功能障碍
通气/血流失衡
? 二氧化碳潴留
二氧化碳产生过多
肺泡通气量下降
缺氧的发生机制
? FiO2降低
? 高原或井下
? PAO2和PaO2下降
? 通气不足
? VA = VE - VD
? CO2弥散能力比
O2大21倍
缺氧的发生机制
? 弥散功能障碍
弥散面积
弥散距离
弥散时间
缺氧的发生机制
? 通气/灌流失衡(ventilation/perfusion mismatch)
? 肺动-静脉分流(shunt)
缺氧的发生机制
? 氧耗量增加
加重缺氧
发热、寒战、呼吸困难、抽搐
氧耗量增加，肺泡氧分压下降
缺氧原因的估计
? PaCO2?，P(A-a)O2正常-肺泡通气不足
? PaCO2正常，P(A-a)O2 ? -单独或混合
? 吸高浓度氧，SaO2无改善-血液分流
? 弥散障碍、通气/血流失衡-氧疗有效
? PaCO2?，P(A-a)O2? -通气不足与气体交换障碍
CO2潴留的发生机制
? 产生增加
体温升高、感染、败血症、癫痫
? 通气量下降
? 神经肌肉疾患、呼吸肌疲劳等
? 阻塞性通气功能障碍
? 各种原因引起CO2产生增加，而通气量不能相应提高
缺氧的危害细胞代谢、电解质平衡
? 正常的氧化磷酸化过程线粒体内氧分压至少 2 mm Hg以上
? 氧充足时 1 mol 葡萄糖产生 38 mol ATP，提供 1.27 kj 能量，缺氧只能产生 2 mol ATP，能量 67 j
? 氧化磷酸化过程无法正常进行，产生乳酸，不能维持机体的正常生理功能
缺氧的危害神经系统
? 脑耗氧量 3 ml/100g·min
? 颈内静脉血氧分压 < 20 mm Hg时，昏迷
? 较长时间停止供氧，脑组织不可逆损伤
? 轻度缺氧：注意力不集中、记忆力减退，定向力差
? 严重缺氧：烦躁不安、意识朦胧、昏迷、抽搐
缺氧的危害循环系统
? 心肌耗氧量10 ml/100g/min
? 急性缺氧早期-刺激化学感受器兴奋交感
心率?、血压?、CO ?
CO ?与呼吸幅度? ，胸腔内负压增大
? 慢性缺氧--肺小动脉收缩，肺动脉压?
CO和周围循环变化不明显
? 不同器官对缺氧的反应不一
缺氧的危害呼吸系统
? PaO2<8.0kPa，通气量?，5.3 ~ 4.0kPa时通气量达高峰
? FiO2<0.12，通气量?
化学感受器对低氧血症敏感性低
? 通气量? 使CO2排出过多，抑制呼吸中枢
? 严重缺氧引起不规则呼吸和潮式呼吸
缺氧的危害血液系统
? 慢性缺氧刺激骨髓造血功能
红细胞体积和数量增加
* 增加血液的携氧能力
* 血液粘度?，血流阻力?，心脏负担?
* 缺氧和血液粘度增加DIC的风险
? 缺氧增加红细胞生成素
缺氧的危害肾脏和消化系统
? 肾血管收缩，血流量减少
伴低血压、DIC等-肾功能不全
? 消化道溃疡
消化道出血
肝细胞水肿，变性，坏死--谷-丙转氨酶增加，黄疸
高碳酸血症的危害神经系统
? 脑血流：PaCO2?0.133kPa，血流? 4%
头痛、颅内压?
? 脑脊液：H+、HCO3、CO2透过血脑屏障
兴奋呼吸中枢
? 意识：类似氧化亚氮的麻醉作用
嗜睡、昏迷、扑翼样震颤和抽搐
? 周围神经：交感神经、肾上腺、神经末
梢，儿茶酚胺?......（后略) ......
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